本实用新型涉及重载铁路轨道领域，具体而言，涉及一种弹性垫板和扣件系统。
背景技术：
目前，我国的重载铁路蓬勃发展，轴重和运量均不断增加，对于轨道结构的服役性能和使用寿命产生了重大的挑战。由于重载货运列车对铁路的严重破坏，道床板结严重，使得轨道结构的弹性主要由轨下胶垫来提供。若轨下胶垫的弹性丧失会导致车轮和轨道动力冲击变大，承轨槽加速损坏。
经发明人发现，目前，轨下胶垫主要采用普通橡胶弹性垫板和聚氨酯热塑型弹性垫板两种。普通橡胶弹性垫板由于强度不足，破损极快，弹性下降；聚氨酯热塑型弹性体弹性垫板在低温条件下玻璃化明显，弹性丧失。两者都会造成轨道结构的弹性减弱或丧失，使用寿命不长。
因此，改善重载铁路轨道结构的轨道弹性、提升轨下胶垫的服役性能是当前铁路运输行业需要迫切解决的技术问题。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于提供一种弹性垫板，该弹性垫板具有高强度、高承载能力的良好性能，能够有效改善现有的重载铁路轨道结构的轨道弹性和轨下胶垫的服役性能。
本实用新型的目的还在于提供一种扣件系统，该扣件系统包括扣压件、锚固连接件和上述的弹性垫板，能有效改善现有的重载铁路轨道结构的承载能力。
本实用新型解决其技术问题是采用以下的技术方案来实现的。
本实用新型提供了一种弹性垫板，包括相对设置的第一表面和第二表面，第一表面包括凹陷部或突出部，凹陷部包括凹槽，突出部包括凸台或凸块，凹陷部或突出部排列设置在第一表面、且选择性地分布于第一表面的中部以及边缘；第二表面包括沟槽和定位块，沟槽排列设置在第二表面，定位块沿第二表面的边缘设置；沟槽包括第一条形槽或第二条形槽，第二条形槽的宽度比第一条形槽的宽度更宽，多个第一条形槽或多个第二条形槽在第二表面呈阵列式排列。
进一步地，凹陷部为第一凹槽，第一凹槽为圆锥形凹槽，多个圆锥形凹槽均匀排列在第一表面上。第二表面设置第一条形槽，每排第一条形槽的个数为5至8个。
进一步地，凹陷部为第二凹槽，第二凹槽包括第一横向凹槽和第一纵向凹槽，第一横向凹槽均匀设置在第一表面的中部，第一纵向凹槽靠近第一表面的边缘设置，第一横向凹槽与第一纵向凹槽正交布置。
进一步地，第一横向凹槽的端部为圆弧状，第一纵向凹槽靠近第一横向凹槽的一端端部为圆弧状，另一端延伸至第一表面的边缘；第二表面设置第一条形槽，每排第一条形槽的个数为5至8个。
进一步地，凹陷部为第三凹槽，第三凹槽包括第二横向凹槽和第二纵向凹槽，第二横向凹槽和第二纵向凹槽正交布置、且其形状均为梯形状。第二横向凹槽均匀设置在第一表面的中部，第二纵向凹槽靠近第一表面的边缘设置，第二表面设置第二条形槽，每排第二条形槽的个数为5至8个。
进一步地，突出部包括第一圆柱凸台和板状凸块，多个第一圆柱凸台均匀排列在第一表面；板状凸块靠近第一表面的边缘设置。第二表面设置第一条形槽，每排第一条形槽的个数为5至8个。
进一步地，板状凸块的数量为两个、且分别设于第一表面的两端，多个第一圆柱凸台均设于两个板状凸块之间。
进一步地，突出部包括多个第二圆柱凸台和多个条柱凸台；多个第二圆柱凸台均匀设置在第一表面的中部，多个条柱凸台规则排列在第一表面的边缘；第二表面设置第二条形槽，每排第二条形槽的个数为5至8个。
本实用新型还提供了一种扣件系统，该扣件系统包括扣压件、锚固连接件和上述的弹性垫板，扣压件与弹性垫板通过锚固连接件固定连接。
相比现有技术的轨下胶垫，本实用新型提供的弹性垫板和扣件系统具有以下几个方面的有益效果：
首先，本实用新型提供弹性垫板用于铁路轨道，夹设于钢轨和轨枕之间。该弹性垫板包括相对设置的第一表面和第二表面，第一表面与钢轨接触，第二表面远离钢轨、且与轨枕接触。通过在第一表面设置凹陷部或突出部、且凹陷部或突出部排列设置在第一表面；以及在第二表面设置沟槽和定位块，沟槽排列设置在第二表面，定位块沿第二表面的边缘设置。这样的凹陷部或突出部的设置有利于提高弹性垫板的承载能力和使用寿命。
其次，本实用新型提供的扣件系统，包括扣压件、锚固连接件和上述的弹性垫板，扣压件与弹性垫板通过锚固连接件固定连接。由于该扣件系统中的弹性垫板具有高强度、高承载能力的特点，因此该扣件系统可以有效改善现有的重载铁路轨道结构的轨道弹性和服役性能。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本实用新型第一实施例提供的弹性垫板的第一表面的结构示意图；
图2为本实用新型第一实施例提供的弹性垫板的第二表面的结构示意图；
图3为本实用新型第二实施例提供的弹性垫板的第一表面的结构示意图；
图4为本实用新型第二实施例提供的弹性垫板的第二表面的结构示意图；
图5为本实用新型第三实施例提供的弹性垫板的第一表面的结构示意图；
图6为本实用新型第四实施例提供的弹性垫板的第一表面的结构示意图；
图7为本实用新型第五实施例提供的弹性垫板的第一表面的一种结构示意图；
图8为本实用新型第五实施例提供的弹性垫板的第一表面的另一种结构示意图。
图标：100-第一表面；200-第二表面；110-第一轮廓线；120-第二轮廓线；130-第一凹槽；140-第二凹槽；141-第一横向凹槽；142-第一纵向凹槽；150-第三凹槽；151-第二横向凹槽；152-第二纵向凹槽；160-第一突出部；161-第一圆柱凸台；162-板状凸块；170-第二突出部；171-第二圆柱凸台；172-条柱凸台；180-第三突出部；210-第一定位块；220-第一条形槽；230-第二定位块；240-第二条形槽。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“正面”、“反面”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是本实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
本实用新型的“第一”、“第二”等，仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
第一实施例
图1为本实用新型第一实施例提供的弹性垫板的第一表面100的结构示意图，图2为本实用新型第一实施例提供的弹性垫板的第二表面200的结构示意图。请参照图1、图2，弹性垫板用做轨下胶垫，安装在重载铁路的钢轨下方，夹设于钢轨和轨枕之间。弹性垫板包括相对设置的第一表面100和第二表面200。第一表面100包括凹陷部或突出部，凹陷部包括凹槽，突出部包括凸台或凸块。凹陷部或突出部排列设置在第一表面100、且选择性地分布于第一表面100的中部以及边缘。第一表面100和第二表面200的轮廓形状为矩形，但不限于矩形，也可以是圆形、多边形或其他形状。该弹性垫板采用热固型弹性材料加工而成。
如图1所示，第一表面100与钢轨接触，其上排列设置有凹陷部。本实施例中的凹陷部为第一凹槽130，第一凹槽130为圆锥形凹槽。圆锥形凹槽呈多排样式均匀交错分布在第一表面100上。相邻两排圆锥形凹槽中，一排的每个圆锥形凹槽设置在另一排相邻两个圆锥形凹槽间隙中部的对应位置。优选地，同一排的所有圆锥形凹槽处于同一直线上、且等间距设置；相邻两排圆锥形凹槽的间距也相等；每间隔一排的两排圆锥形凹槽排列方式一致。
需要说明的是，第一凹槽130的形状不限于圆锥形，也可以是圆弧形、椭圆形或是其他形状。
第一轮廓线110所在的方向为轨底边缘方向，第二轮廓线120所在的方向为承轨槽边缘方向。第一表面100上靠近第一轮廓线110的两侧不设置任何形状，呈平带状。这样的设计可以提高钢轨抗外翻的能力和封闭能力，减少粉尘进入，并使薄弱截面尽量避开轨底边缘和承轨槽边缘，防止此四条边处过大的剪切变形与薄弱的材料截面出现叠加效应，使弹性垫板出现剪切伤或撕裂伤。
如图2所示，第二表面200排列设置有沟槽和定位块，本实施例中的定位块为第一定位块210。作为优选，第一定位块210设置在第二表面200的边缘靠近四个顶角的地方，共设置4个第一定位块210。沟槽为第一条形槽220，在第二表面200呈阵列式排列，每排第一条形槽220的个数为5至8个。优选地，第二表面200设置有两排第一条形槽220，每排设置6个第一条形槽220。第一条形槽220为短且窄的凹槽，为防止局部应变过大和应力集中，第一条形槽220的端部设置为圆弧状。
本实施例中的弹性垫板主要由第一表面100提供弹性变形，圆锥形凹槽的设计，最大程度的协调了弹性变形需求与提高弹性垫板整体性能之间的矛盾，提高弹性垫板的承载能力，并通过两侧的平带状设计提高抗外返能力。第二表面200提供微量的变形空间，以配合第一表面100的剪切、压缩变形，并尽可能增大与轨枕的承轨槽面的接触面积，减小接触应力。弹性垫板与轨枕接触面边缘采用圆弧倒棱处理，防止局部应变过大和压力集中，损伤承轨槽。
第二实施例
图3为本实用新型第二实施例提供的弹性垫板的第一表面100的结构示意图，请参照图3，第一表面100设置的凹陷部为第二凹槽140，第二凹槽140包括第一横向凹槽141和第一纵向凹槽142。第一横向凹槽141和第一纵向凹槽142正交布置。作为优选，第一横向凹槽141设置在第一表面100的中部，呈多排设置。第一横向凹槽141的轴线与第二轮廓线120方向平行设置。第一纵向凹槽142设置在第一表面100的边缘靠近第二轮廓线120的地方，第一纵向凹槽142的轴线与第一轮廓线110方向平行设置。第一横向凹槽141的端部为圆弧状，第一纵向凹槽142靠近第一横向凹槽141的一端端部为圆弧状，第一纵向凹槽142的另一端延伸至第一表面100的边缘。
第一表面100上靠近第一轮廓线110方向的两侧不设置任何形状，呈平带状。这样的设计可以提高钢轨抗外翻的能力和封闭能力，减少粉尘进入，并使薄弱截面尽量避开轨底边缘和承轨槽边缘，防止此四条边处过大的剪切变形与薄弱的材料截面出现叠加效应，使弹性垫板出现剪切伤或撕裂伤。
本实施例中弹性垫板的第二表面200的结构与第一实施例相同。
本实施例中未提及的其他部分的具体实施方式和第一实施例相同，这里不再赘述。
本实施例中的弹性垫板的弹性主要由第一表面100变形提供。第一表面100的设计在满足承载能力的同时，减少弹性垫板受力上明显存在的双向异性。弹性垫板沿轨底边缘局部加强，提高钢轨抗外翻的能力；沿承轨槽边缘设置为正交沟槽，提高该局部的抗剪能力。
第三实施例
图4为本实用新型第三实施例提供的弹性垫板的第一表面100的结构示意图，请参照图4，第一表面100设置的凹陷部为第三凹槽150，第三凹槽150包括第二横向凹槽151和第二纵向凹槽152，第二横向凹槽151和第二纵向凹槽152正交布置。与第二实施例中的弹性垫板的第一表面100的结构不同，本实施例中的第二横向凹槽151和第二纵向凹槽152的形状均为梯形形状。但并不仅限于此，也可以是第二横向凹槽151或第二纵向凹槽152为梯形形状或其他形状。第二横向凹槽151设置在第一表面100的中部，呈多排设置，其轴线方向与第二轮廓线120的方向平行设置，且第二横向凹槽151贯穿第一表面100，与钢轨纵向垂直布置，防止钢轨纵向爬行。第二纵向凹槽152设置在第一表面100靠近第二轮廓线120的边缘，与第二横向凹槽151正交布置。第二横向凹槽151与第二纵向凹槽152均延伸至第一表面100的边缘，有助于排水。第二横向凹槽151和第二纵向凹槽152的正交分布，避免横向或纵向方向出现薄弱变形，有利于增大钢轨抗外翻的能力。
图5为本实用新型第三实施例提供的弹性垫板的第二表面200的结构示意图，请参照图5，第二表面200排列设置有沟槽和定位块。与第一实施例中的弹性垫板的第二表面200结构不同，本实施例中的定位块为第二定位块230，第二定位块230相对于第一实施例中的第一定位块210的尺寸更大，第二定位块230起加强作用。沟槽为第二条形槽240，第二条形槽240的宽度比第一条形槽220的宽度更宽。作为优选，第二定位块230设置在第二表面200的边缘靠近四个顶角的地方，共设置4个定位块。第二条形槽240在第二表面200呈阵列式排列，每排第二条形槽240设置的个数为5至8个。优选地，第二表面200设置有两排第二条形槽240，每排设置六个第二条形槽240。第二条形槽240为浅且宽的凹槽，为防止局部应变过大和应力集中，第二条形槽240的端部设置为圆弧状。
本实施例中未提及的其他部分的具体实施方式和第一实施例相同，这里不再赘述。
本实施例中弹性垫板的弹性变形主要由第一表面100的沟槽变形实现，薄弱截面尽量避开轨底边缘和承轨槽边缘，防止此四条边处过大的剪切变形与薄弱的材料截面出现叠加效应，使弹性垫板出现剪切伤或撕裂伤。第二表面200的沟槽加宽，并加强了第二定位块230，提供较大的变形能力。
第四实施例
图6为本实用新型第四实施例提供的弹性垫板的第一表面100的结构示意图，请参照图6，第一表面100设置有突出部，具体地，在本实施例中，突出部为第一突出部160，第一突出部160包括第一圆柱凸台161和板状凸块162。第一圆柱凸台161设置在第一表面100的中部。第一圆柱凸台161的直径可以为1cm至5cm。作为优选，第一圆柱凸台161的直径约为2cm。板状凸块162的数量为两个，沿第一表面100的边缘设置，第一圆柱凸台161设置在两个板状凸块162之间。第一表面100上靠近第一轮廓线110方向的两侧不设置任何形状，呈平带状。这样的设计可减少粉尘进入，并可使薄弱截面尽量避开轨底边缘和承轨槽边缘，防止弹性垫板出现剪切伤或撕裂伤。
容易理解的是，本实施例中的第一突出部160可以全部为第一圆柱凸台161，也可以全部为板状凸块162，或为二者的组合。
本实施例中提供的弹性垫板的第二表面200的结构与第一实施例中的第二表面200的结构相同。
本实施例中未提及的其他部分的具体实施方式和第一实施例相同，这里不再赘述。
本实施例中提供的弹性垫板的弹性变形主要由第一表面100实现，弹性垫板四周为平板状，提高钢轨抗外翻的能力和封闭能力，可减少粉尘进入，并可使薄弱截面尽量避开轨底边缘和承轨槽边缘，防止此四条边处过大的剪切变形与薄弱的材料截面出现叠加效应，使弹性垫板出现剪切伤或撕裂伤。第一表面100中间密布的圆柱凸台可提高单柱的承载能力，多圆柱复合变形，在满足承载能力的前提下尽可能减小弹性垫板刚度。
第五实施例
图7为本实用新型第五实施例提供的弹性垫板的第一表面100的一种结构示意图，请参照图7，第一表面100设置有突出部。具体地，在本实施例中，突出部为第二突出部170，第二突出部170包括第二圆柱凸台171和条柱凸台172，第二圆柱凸台171呈多排交错设置在第一表面100的中部。作为优选，第二圆柱凸台171的直径小于第一圆柱凸台161的直径。第二圆柱凸台171设置相比于第四实施例中的第一圆柱凸台161较为稀疏。条柱凸台172沿第一表面100的边缘靠近第二轮廓线120的地方设置、且分设于第二圆柱凸台171的两侧。条柱凸台172的轴线与第一轮廓线110方向平行设置，其远离第二轮廓线120的一端设置为圆弧状，防止应力集中。条柱凸台172靠近第二轮廓线120的一端延伸至第一表面100的边缘，便于排水。
图8为本实用新型第五实施例提供的弹性垫板的第一表面100的另一种结构示意图，请参照图8，第一表面100设置的突出部为第三突出部180，第三突出部180包括第一圆柱凸台161和条柱凸台172，第一圆柱凸台161均匀设置在第一表面100的中部，每排第一圆柱凸台161呈交错分布。条柱凸台172设置在第一表面100上靠近第二轮廓线120的两侧，靠近第一轮廓线110的两侧不设置任何形状，呈平带状。条柱凸台172的轴线与第一轮廓线110方向平行设置，其远离第二轮廓线120的一端设置为圆弧状，防止应力集中。条柱凸台172靠近第二轮廓线120的一端延伸至第一表面100的边缘，便于排水。这样的结构设计也可以提高弹性垫板的承载能力，防止灰尘杂物的进入，有效延长弹性垫板的使用寿命。
本实施例中提供的弹性垫板的第二表面200结构与第二实施例中的第二表面200的结构相同。
本实施例中未提及的其他部分的具体实施方式和第一实施例相同，这里不再赘述。
本实施例中弹性垫板的弹性变形主要由第一表面100实现，薄弱截面尽量避开轨底边缘和承轨槽边缘，防止此四条边处过大的剪切变形与薄弱的材料截面出现叠加效应，使弹性垫板出现剪切伤或撕裂伤。第二表面200的沟槽加宽，提供较大的变形能力，并加强了第二定位块230。第二圆柱凸台171和条柱凸台172的设计有利于弹性垫板在满足承载能力的前提下尽量实现低刚度。
需要说明的是，本实用新型提供的弹性垫板均采用高强热固型弹性材料制成。弹性垫板的第一表面100结构中提及的第一凹槽130、第二凹槽140、第三凹槽150、第一圆柱凸台161、第二圆柱凸台171、条柱凸台172等的数量并不仅限于上述列举的数值，其尺寸大小、布置方式也可以根据实际情况灵活设置。比如，排列方式可以是阵列式，也可以是交错式排列；横向凹槽和纵向凹槽交错布置，可以是正交布置，也可以稍微倾斜交错。第二表面200提及的沟槽和定位块，其位置、数量、大小及排列方式也不仅限于上述列举的情形，可以根据具体的实际情况灵活更改或设置。弹性垫板结构也可以通过上述各实施例中的第一表面100的结构、第二表面200的结构进行组合或适当变形组合。
综上所述，本实用新型提供的弹性垫板和扣件系统，相比于现有的轨下胶垫，具有以下几个方面的有益效果：
本实用新型提供的弹性垫板，包括相对设置的第一表面100和第二表面200，第一表面100包括凹陷部或突出部，凹陷部或突出部排列设置在第一表面100。第二表面200包括沟槽和定位块，沟槽排列设置在第二表面200，定位块沿第二表面200的边缘设置。凹陷部或突出部的巧妙设置提高了弹性垫板的承载能力，可以防止钢轨纵向爬行，防止粉尘进入，且能够避免横向或纵向方向出现薄弱变形，有利于提高钢轨抗外翻的能力。
本实用新型提供的扣件系统，包括扣压件、锚固连接件和上述的弹性垫板，该扣件系统可以有效改善现有的重载铁路轨道结构的轨道弹性和服役性能。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改、组合和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。